VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BOHREN VON LÖCHERN IN BODEN- ODER GESTEINSMATERIAL

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei durch eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch gebildet wird und ein mit der Bohrkrone gekoppeltes Hüllrohr in das Bohrloch eingebracht wird, sowie auf eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch bildet und ein mit der Bohrkrone gekoppeltes Hüllrohr in das Bohrloch einbringbar ist.

[0002] Aus der US-6.106.200 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Präambel der Ansprüche 1 und 5 bekannt.

[0003] Im Zusammenhang mit der Herstellung von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, insbesondere durch ein Schlag- oder Drehschlagbohren, sind unterschiedliche Ausführungsformen bekannt, wobei allgemein eine an einem Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch ausbildet und ein mit der Bohrkrone gekoppeltes Hüllrohr in das Bohrloch eingebracht wird. Im Zusammenhang mit dem Einbringen eines Hüllrohrs in das Bohrloch, welches beispielsweise in weiterer Folge ein Auskleidungsrohr darstellt, ist es einerseits bekannt, das Hüllrohr durch eine entsprechende Kopplung mit der Bohrkrone oder einem damit verbundenen Schlagschuh durch eine Zugbeanspruchung in das Innere des Bohrlochs einzubringen. Für eine derartige Zugmitnahme eines Bohrloches ist Voraussetzung, daß das Hüllrohr entsprechend dünn bzw. leicht ausgebildet ist, um nicht eine übermäßige Beanspruchung bzw. Belastung beim Einbringen des Hüllrohrs in das Innere des Bohrlochs zu ergeben. Alternativ ist bekannt, ein Hüllrohr bzw. Mantelrohr durch eine Schlagbeanspruchung auf das aus dem Bohrloch vorragende Ende getrennt von der Bohrkrone in das Innere des Bohrlochs einzubringen. Darüber hinaus sind Ausführungsformen bekannt, bei welchen die gesamte Bohrarbeit bzw. der gesamte Bohrvortrieb durch eine Schlagbeanspruchung auf ein entsprechend massiv ausgebildetes Mantelrohr auf die Bohrkrone übertragen wird.

[0004] Während ein lediglich auf Zug beanspruchtes, entsprechend dünnwandiges Hüllrohr insbesondere Vorteile durch eine entsprechend geringere Krafteinbringung zum Einbringen des Hüllrohrs mit sich bringt, ist bei einem derartig dünnwandigen Hüllrohr oftmals nachteilig, daß ein zielgenaues Bohren aufgrund der geringen Festigkeit des Hüllrohrs nicht möglich wird. Demgegenüber ist bei entsprechend massiv ausgebildeten Mantelrohren nachteilig, daß sie eine große Reibbeanspruchung an den Umfangswänden des herzustellenden Bohrlochs mit sich bringen, wobei darüber hinaus üblicherweise ein getrennter und entsprechend massiver Antrieb für das Einbringen des Mantelrohrs erforderlich ist.

[0005] Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ausgehend von einem Verfahren sowie einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bohren von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial zur Verfügung zu stellen, wobei mit einer einfachen Ausführungsform nicht nur ein genaues und zielgerichtetes Bohren auch über große Längen ermöglicht wird, sondern womit auch Vorteile eines dünnwandigen Hüllrohrs genutzt werden können.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr in einer Aufnahme an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone abgewandten Ende eines mit der Bohrkrone gekoppelten Mantelrohrs aufgenommen wird, und daß das Hüllrohr an dem von der Bohrkrone abgewandten Ende einer Schlag- bzw. Druckbeanspruchung unterworfen wird. Dadurch, daß erfindungsgemäß das Hüllrohr in einer Aufnahme eines mit der Bohrkrone gekoppelten Mantelrohrs aufgenommen wird und das Hüllrohr an dem von der Bohrkrone abgewandten Ende einer getrennten Schlag- bzw. Druckbeanspruchung unterworfen wird, wird ermöglicht, daß ein mit der Bohrkrone gekoppeltes Mantelrohr, welches eine vergleichsweise kurze Länge aufweist, beim Bohren eingebracht wird, so daß über das Mantelrohr ein zielgerichtetes und genaues Bohren sichergestellt wird. Darüber hinaus wird das Hüllrohr getrennt durch eine Schlag- bzw. Druckbeanspruchung in das Innere des Bohrlochs eingebracht, so daß nicht von der Bohrkrone bzw. eines beispielsweise im Bereich der Bohrkrone angeordneten Schlagschuhs eine entsprechend hohe Energie auf das gesamte, in das Bohrloch einzubringende Hüllrohr ausgeübt werden muß. Darüber ist davon auszugehen, daß bei einer entsprechend genauen und exakten Ausführung des Bohrlochs das nachfolgende Hüllrohr, welches üblicherweise eine geringere Festigkeit aufweist, entsprechend einfach und ohne übermäßige Reibungswiderstände auch durch Bereitstellung einer entsprechend geringeren Schlag- bzw. Druckbeanspruchung in das Innere des Bohrlochs eingebracht werden kann.

[0007] Um sicherzustellen, daß das Mantelrohr zumindest in dem Ausmaß in das Bohrloch eingebracht bzw. mitgenommen wird, in welchem das Hüllrohr an dem von der Bohrkrone abgewandten Ende der Schlag- bzw. Druckbeanspruchung unterworfen wird, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die an dem von der Bohrkrone abgewandten Ende wirkende Druckbeanspruchung auf das Hüllrohr geringer als eine von der Bohrkrone auf das Mantelrohr ausgeübte Zugbeanspruchung gewählt wird. Dadurch, daß die Druckbeanspruchung auf das Hüllrohr geringer als die auf das Mantelrohr ausgeübte Zugbeanspruchung gewählt wird, wird sichergestellt, daß das in vorteilhafter Weise lediglich mit einer einfachen Steckverbindung in der Aufnahme des Mantelrohrs aufgenommene Hüllrohr nicht in einem größeren Ausmaß in das Bohrloch eingebracht wird, als dies für die Bohrkrone und das damit gekoppelte Mantelrohr der Fall ist, so daß keine Stauchungsbeanspruchungen auf das Hüllrohr ausgeübt werden.

[0008] Für ein ordnungsgemäßes Einbringen sowohl des Mantelrohrs als auch des Hüllrohrs unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Dreh- als auch Schlagbeanspruchung auf die Bohrkrone, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise die Bohrkrone relativ zum Mantelrohr und/oder Hüllrohr drehbar gelagert wird.

[0009] Für einen einfachen und ordnungsgemäßen Abtransport des abgebauten Materials aus dem Bereich der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß abgebautes Material über wenigstens eine Öffnung im Bereich der Anschlußstelle zwischen der Bohrkrone und dem Mantelrohr und/oder eine in Abstand von der Anschlußstelle zwischen Bohrkrone und Mantelrohr vorgesehene Durchtrittsöffnung in den zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges und dem Innenumfang des Mantelrohrs und des daran anschließenden Hüllrohrs definierten Ringraum eingebracht wird und aus dem Bohrloch ausgebracht wird.

[0010] Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr in einer Aufnahme an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone abgewandten Ende eines mit der Bohrkrone gekoppelten Mantelrohrs aufgenommen ist, und daß eine Schlag- bzw. Druckbeanspruchung auf das von der Bohrkrone abgewandte Ende des Hüllrohrs ausgeübt ist. Es läßt sich somit mit einer konstruktiv einfachen Ausführung das Auslangen finden, wobei sichergestellt wird, daß durch das mit der Bohrkrone gekoppelte Mantelrohr ein sicheres und zielgenaues Einbringen der Bohrkrone erfolgt, ohne daß auf gegebenenfalls auf das Hüllrohr einwirkende Beeinflussungen und dadurch Beeinträchtigungen bei der Genauigkeit des Bohrens Rücksicht genommen werden muß.

[0011] Für eine einfache Kraftübertragung zur Mitnahme des Mantelrohrs mit der Bohrkrone wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß ein hülsenartiges Zwischenelement zur Übertragung einer durch das Bohrgestänge auf das Mantelrohr ausgeübten Zugbeanspruchung zur Kopplung des Mantelrohrs mit der Bohrkrone vorgesehen ist. Ein derartiges hülsenartiges Zwischenelement kann in einfacher Weise hergestellt werden und stellt eine ordnungsgemäße und zuverlässige Kraftübertragung zwischen dem Bohrgestänge, welches direkt mit der Bohrkrone für die Durchführung der Bohrarbeit gekoppelt ist, und dem Mantelrohr zur Verfügung.

[0012] Für eine besonders einfache und zuverlässige Übertragung der getrennten Schlag- bzw. Druckbeanspruchung auf das Hüllrohr wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß ein hülsenartiges Zwischenelement zur Übertragung einer durch das Bohrgestänge auf das Hüllrohr ausgeübten Druckbeanspruchung vorgesehen ist.

[0013] Um auch bei großen Bohrlängen gegebenenfalls erforderliche große Kräfte sowohl auf das Hüllrohr als auch auf das im wesentlichen auf die Abmessungen des Bohrlochs abgestimmte und somit einem größeren Reibungswiderstand unterworfene Mantelrohr einbringen zu können, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß eine Anschlagfläche der hülsenförmigen Zwischenelemente zwischen dem Bohrgestänge und dem Mantelrohr als auch zwischen dem Bohrgestänge und dem von der Bohrkrone abgewandten Ende des Hüllrohrs jeweils von einer einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Bohrgestänges und des Mantelrohrs und des Hüllrohrs einschließenden Anschlagfläche gebildet ist, welche mit entsprechenden, komplementären Anschlagflächen des Bohrgestänges bzw. eines damit gekoppelten Adapters zusammenwirken. Derartige Anschlagflächen lassen sich entsprechend kostengünstig als auch präzise für eine ordnungsgemäße und zuverlässige Kraftübertragung bzw. -einbringung sowohl in das Mantelrohr als auch in das Hüllrohr zur Verfügung stellen.

[0014] Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die Anschlagfläche des Zwischenelements zwischen dem Bohrgestänge und dem Mantelrohr größer ist als die Anschlagfläche des Zwischenelements zwischen dem Bohrgestänge und dem von der Bohrkrone abgewandten Ende des Hüllrohrs, wodurch sichergestellt wird, daß, wie bereits oben ausgeführt, die auf das Mantelrohr übertragene Zugbeanspruchung größer als die auf das Hüllrohr ausgeübte Schlagbeanspruchung ist.

[0015] Für einen ordnungsgemäßen Bohrvortrieb ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise die Bohrkrone relativ zu dem Mantelrohr und/oder Hüllrohr drehbar gelagert ist, so daß zuverlässig verhindert wird, daß neben der für den Bohrvorgang erforderlichen Drehbewegung der Bohrkrone ein geradliniges Einbringen sowohl des Mantelrohrs als auch des Hüllrohrs in das Innere des Bohrloch erfolgt.

[0016] Wie oben bereits mehrfach angedeutet, erfolgt durch das Mantelrohr ein zielgerichtetes und genaues Bohren, wobei dies dadurch zusätzlich unterstützt wird, daß der Außendurchmesser des Mantelrohrs den Außendurchmesser des Hüllrohrs übersteigt. Es kann somit der Außendurchmesser des Mantelrohrs exakt auf die Abmessungen des herzustellenden Bohrlochs abgestimmt werden, wobei das Mantelrohr eine entsprechend kurze Länge aufweist, so daß durch eine paßgenaue Anlage des Mantelrohrs an der Bohrlochinnenwand entstehende Reibungskräfte sicher überwunden werden können, während das daran anschließende Hüllrohr mit entsprechend verringertem Durchmesser leicht und ohne große Reibungswiderstände in das Innere des Bohrlochs eingebracht werden kann.

[0017] Zur Unterstützung bei der Herstellung einer zielgenauen Bohrung wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das Mantelrohr einen gegenüber dem Hüllrohr verstärkten Querschnitt und/oder erhöhte Festigkeit aufweist. Dadurch, daß das Mantelrohr einen verstärkten Querschnitt und/oder eine erhöhte Festigkeit aufweist, wird sichergestellt, daß Abweichungen von der gewünschten Bohrrichtung durch die Festigkeit bzw. Steifigkeit des Mantelrohrs verhindert werden.

[0018] Für eine besonders einfache und zuverlässige Verbindung von aneinander anschließenden Hüllrohrelementen wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß zur Verbindung von aneinander angrenzenden Hüllrohrelementen muffenartige Elemente vorgesehen sind, welche jeweils aneinander anschließende Endbereiche der Hüllrohrelemente übergreifen und mit Vorsprüngen bzw. Erhebungen ausgebildet bzw. ausbildbar sind, welche in komplementäre Vertiefungen bzw. Ausnehmungen am Umfang der Hüllrohrelemente eingreifen. Derartige Vorsprünge bzw. Erhebungen, welche in komplementäre Vertiefungen bzw. Ausnehmungen eingreifen, lassen sich nicht nur einfach und kostengünstig herstellen, sondern ermöglichen auch im üblicherweise rauhen Bohrbetrieb eine zuverlässige Verbindung bzw. Kopplung beim Verlängern von Hüllrohrabschnitten als eine einfache Verbindung gegenüber herkömmlichen Schraubverbindungen. Darüber hinaus sind derartige Vertiefungen bzw. Ausnehmungen als auch Vorsprünge bzw. Erhebungen nicht so leicht Beschädigungen ausgesetzt, wie dies bei bekannten Schraubverbindungen zum Verlängern von Hüllrohrelementen der Fall ist.

[0019] Für eine besonders einfache Verbindung benachbarter Hüllrohrelemente wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die muffenartigen Elemente im Bereich der Vorsprünge bzw. Erhebungen mit verringertem Materialquerschnitt ausgebildet sind und daß die Vorsprünge bzw. Erhebungen nach einem Anordnen der muffenartigen Elemente am Außenumfang der miteinander zu verbindenden Hüllrohrelemente entsprechend den Vertiefungen der Hüllrohrelemente ausbildbar sind.

[0020] Neben den vorgeschlagenen muffenartigen Elementen zum Verbinden von benachbarten Hüllrohrelementen wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß zusätzliche Sicherungselemente, wie beispielsweise bolzenförmige Stifte oder Zapfen, zum Positionieren und/oder Festlegen der muffenartigen Elemente vorgesehen sind, wodurch Verbindungspositionen entsprechend sicher aufrecht erhalten werden können.

[0021] Für einen besonders zuverlässigen Abtransport von abgebautem Material aus dem Bereich der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß im Bereich der Festlegung des Mantelrohrs an der Bohrkrone und/oder einem damit verbundenen Schlagschuh bzw. Adapter wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material in den zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges und dem Innenumfang des Mantelrohrs und des daran anschließenden Hüllrohrs gebildeten Ringraum vorgesehen ist.

[0022] Zur Unterstützung beim Abtransport von abgebautem Material bzw. zum Einbringen des Materials in das Innere des Ringraums zwischen dem Mantelrohr bzw. dem daran anschließenden Hüllrohr und dem Außenumfang des Bohrgestänges wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Bohrkrone bzw. ein damit verbundener Adapter an ihrer (seiner) von der Abbaufläche abgewandten Rückseite mit einer polygonförmigen Profilierung versehen ist, welche bei einem Zurückziehen relativ zum Mantelrohr in eine komplementäre, polygonförmige Aufnahmeöffnung des Adapters bzw. Zwischenelements zur Kopplung mit dem Mantelrohr eintritt.

[0023] Neben der Möglichkeit eines Einbringens von abgebautem Material unmittelbar im Bereich der Anschlußstelle des Mantelrohrs und der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß in Abstand von der Anschlußstelle zwischen der Bohrkrone und/oder dem Adapter und dem Mantelrohr wenigstens eine Durchtrittsöffnung am Umfang des Mantelrohrs vorgesehen ist, welche in das Innere des zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges und dem Innenumfang des Mantelrohrs definierten Ringraums mündet.

[0024] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Adapter der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kopplung der Bohrkrone mit dem Bohrgestänge als auch zur Übertragung einer Zugbeanspruchung auf das an die Bohrkrone anschließende Mantelrohr;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung des Bereichs der Kopplung zwischen dem Bohrgestänge und des Hüllrohrs zur Aufbringung einer Schlag- bzw. Druckbeanspruchung auf das Hüllrohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 perspektivische Darstellungen von Zwischenelementen, wobei Fig. 5a eine Darstellung des Zwischenelements ist, welches zur Übertragung einer Druckbeanspruchung vom Bohrgestänge auf das Hüllrohr dient, während Fig. 5b eine Darstellung eines Zwischenelements zur Übertragung einer Zugbeanspruchung vom Bohrgestänge auf das Mantelrohr ist;

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung einer Verbindung zwischen benachbarten Hüllrohrelementen;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII der Fig. 6 durch die Verbindung benachbarter Hüllrohrelemente, wobei Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeils VI der Fig. 7 darstellt;

Fig. 8 in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei lediglich der Bereich des Mantelrohrs für den Abtransport von abgebautem Material angedeutet ist;

Fig. 9 eine teilweise Schnittdarstellung der Ausbildung gemäß Fig. 8, wobei ebenso wie in Fig. 8 die Bohrkrone in Abstand vom Mantelrohr angeordnet ist;

Fig. 10 in einer zu Fig. 9 ähnlichen Darstellung die Bohrkrone in einer in Anlage an das Mantelrohr zurückgezogenen Stellung;

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig. 8 im vordersten Bereich des Mantelrohrs; und

Fig. 12 in vergrößertem Maßstab eine Detaildarstellung des Bereichs XII der Fig. 11.

[0025] In der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß eine allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Bohren bzw. Drehschlagbohren eine schematisch mit 2 angedeutete Bohrkrone aufweist, welche über ein Bohrgestänge 3 zu einem Schlag- oder Drehschlagbohren zum Abbau von in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestelltem Material ausgebildet ist.

[0026] An die Bohrkrone 2 schließt ein Mantelrohr 4 mit vergleichsweise dickem Querschnitt bzw. hoher Festigkeit an, wobei an dem von der Bohrkrone 2 abgewandten Ende das Mantelrohr 4 eine Aufnahme 5 aufweist, in welcher ein Hüllrohr 6 aufgenommen ist, wobei das Hüllrohr 6 nicht nur einen gegenüber dem Durchmesser D des Mantelrohrs 4 verringerten Durchmesser d aufweist, sondern auch eine geringere Wandstärke und geringere Festigkeit aufweist.

[0027] Die Bohrkrone 2 ist mit dem Bohrgestänge 3 über einen in Fig. 3 im Detail dargestellten Adapter 7 unmittelbar gekoppelt, wobei über diesen Adapter 7 auch eine Mitnahme, insbesondere eine Zugbeanspruchung des Mantelrohrs 4 über ein in Fig. 5b im Detail dargestelltes Zwischenelement 8 erfolgt.

[0028] Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Mantelrohr 4 eine vergleichsweise große Länge aufweist und neben einer entsprechenden Festigkeit auch einen Durchmesser D aufweist, welcher weitestgehend dem durch die Bohrkrone 2 ausgebildeten Abmessungen des Bohrloch, welches nicht näher dargestellt ist, entspricht, wird durch das Mantelrohr 4 sichergestellt, daß ein zielgenaues Bohren ausführbar ist.

[0029] Das in der Aufnahme 5 am von der Bohrkrone 2 abgewandten Ende des Mantelrohrs 4 aufgenommene Hüllrohr 6 wird über ein weiteres Zwischenelement 10, welches in Fig. 4 und 5a im Detail näher dargestellt ist, ebenfalls durch das Bohrgestänge 3 auf Druck beansprucht, so daß das Hüllrohr 6 entsprechend dem Pfeil 11 ebenfalls bei einem Vortrieb der Bohrkrone 2 in das Bohrloch eingebracht wird.

[0030] Bei dem in Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellten Adapter 7 ist ersichtlich, daß dieser eine Anschlagfläche 12 aufweist, welche mit einer entsprechend komplementär ausgebildeten Anschlagfläche 13 des in Fig. 5b dargestellten Zwischenstücks 8 zusammenwirkt, so daß bei einer Beaufschlagung des Adapters 7 in Richtung des Pfeils 9 über das in die Verschraubung 14 eingeschraubte, in Fig. 3 nicht näher dargestellte Bohrgestänge neben einem Vortrieb der Bohrkrone 2 eine Mitnahme des Mantelrohr 4 erfolgt.

[0031] Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 sind darüber hinaus im Adapter 7 Durchtrittskanäle 15 sowie Austrittsöffnungen 16 zum Spülen der Bohrkrone 2 und/oder zur Mitnahme von abgebautem Material angedeutet, wie dies in weiterer Folge noch näher erörtert werden wird.

[0032] Zur Schlag- bzw. Druckbeaufschlagung des Hüllrohrs 6 ist das Zwischenelement 10 vorgesehen, welches in Fig. 4 und 5a im Detail dargestellt ist. Die Mitnahme des Zwischenelements 10 und in weiterer Folge des Hüllrohrs 6 erfolgt wiederum über eine Anschlagfläche 17 im Bereich des aus dem Bohrloch vorragenden Bohrgestänges 3, wobei die Anschlagfläche 17 des Bohrgestänges 3 mit einer entsprechenden komplementären Anschlagfläche 18 zusammenwirkt.

[0033] Wie insbesondere aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich, sind die Anschlagflächen sowohl des Adapters 7 als auch des Bohrgestänges 3 sowie die Anschlagflächen 13 bzw. 18 der hülsenförmigen Zwischenelemente 8 und 10 jeweils zur Längsachse des Bohrgestänges, welche in Fig. 4 mit 19 angedeutet ist, geneigt.

[0034] Aus Fig. 5a und 5b ist ersichtlich, daß die Anschlagfläche 18 des Zwischenelements 10, welches zwischen dem Bohrgestänge 3 und dem Hüllrohr 6 vorgesehen ist, geringer ist als die Anschlagfläche 3 des Zwischenelements 8 zwischen dem Adapter 7 und somit dem Bohrgestänge 3 und dem Mantelrohr 4, so daß insgesamt bei einer Vortriebsbewegung des Bohrgestänges 3 auf das Mantelrohr 4 eine größere Kraft als auf das Hüllrohr 6 übertragen wird, so daß sichergestellt wird, daß das Mantelrohr 4 zumindest in gleichem Ausmaß in das Bohrloch eingebracht wird wie das Hüllrohr 6. Weiters ist davon auszugehen, daß zum Einbringen des Mantelrohrs 4 in das Bohrloch aufgrund des größeren Durchmessers und somit höherer Reibwiderstände zwischen dem Außendurchmesser des Mantelrohrs 4 und der Bohrlochwand eine größere Kraft für ein ordnungsgemäßes Einbringen des Mantelrohrs 4 erforderlich ist.

[0035] In Fig. 4 ist darüber hinaus eine zusätzliche Fixierung für das Hüllrohr 6 von einem Stift bzw. Bolzen 20 angedeutet.

[0036] Für eine einfache Verbindung zwischen benachbarten Hüllrohrelementen 6' und 6", welche in Fig. 6 und 7 angedeutet sind, wird jeweils ein muffenartiges Element 21 vorgesehen, wobei zum Inneren des Hüllrohrs 6 vorragende Vorsprünge bzw. Erhebungen 22 angedeutet sind, welche in entsprechenden Vertiefungen bzw. Ausnehmungen 23 des Hüllrohrs für eine sichere Verbindung von benachbarten Hüllrohrelementen 6' und 6" eingreifen. Die Vorsprünge bzw. Erhebungen 22 können bereits vorab ausgebildet sein, so daß das Muffenelement 21 eine entsprechende Elastizität beim Verbinden benachbarter Hüllrohrelemente 6' und 6" aufweisen muß, oder sie können nach einem Anordnen des muffenartigen Elements 21 im Bereich der miteinander zu verbindenden Hüllrohrelemente 6' und 6" durch ein einfaches Werkzeug im Bereich von Sollbruchstellen ausgebildet werden.

[0037] Bereits in den schematischen Darstellungen von Fig. 1 und 2 ist beabstandet von der Bohrkrone 2 im Mantelrohr 4 eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 24 angedeutet, wobei der Materialabtransport aus dem Bereich der Bohrkrone 2 anhand der Fig. 8 bis 12 im Detail erörtert werden wird.

[0038] Neben den Durchtrittsöffnungen 24 in Abstand von der Bohrkrone 2, wobei am Außenumfang des Mantelrohrs 4 entsprechend abgesetzte bzw. vertiefte, in Längsrichtung verlaufende Bereiche 25 vorgesehen sind, wodurch das schematisch mit 26 angedeutete abgebaute Material in den Bereich der Durchtrittsöffnungen 24 gefördert wird, ist davon auszugehen, daß an der Rückseite der Bohrkrone 2 im Bereich der Stirnfläche 27 des Mantelrohrs 4 Material in den Bereich der in des in Fig. 8 und 9 dargestellten Bohrstellung vorragenden vorderen Bereichs des Adapters 7 gelangt.

[0039] Wie dies aus Fig. 11 und 12 sowie aus der schematischen Darstellung des hülsenförmigen Zwischenelements 8 in Fig. 5b ersichtlich ist, ist der Adapter 7 im Bereich des Anschlusses an die Bohrkrone 2 polygonförmig, insbesondere im wesentlichen dreieckig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, so daß in diesem Teil auch ein Materialeintritt in den Ring- bzw. Freiraum zwischen dem Bohrgestänge 3 bzw. dem Adapter 7 und dem Mantelrohr 4 erfolgen kann. Durch die polygonartige Ausbildung 32, 33 des aus dem Mantelrohr 4 vorragenden Teilbereichs des Adapters 7 und des Zwischenelements 8 wird sichergestellt, daß hinter der Bohrkrone 2 befindliches abgebautes Material weitestgehend zerkleinert wird, so daß ein sicherer Abtransport möglich ist.

[0040] Für einen ordnungsgemäßen Abtransport des in den Ringraum zwischen dem Mantelrohr 4 und dem Bohrgestänge 3 insbesondere durch die Durchtrittsöffnungen 24 eintretenden Material ist darüber hinaus am vordersten Abschnitt des Bohrgestänges 3 eine Leiteinrichtung 28 ausgebildet, welche von einer gewindeartigen Profilierung bzw. einer Förderschnecke gebildet ist. Die Förderschnecke bzw. Leiteinrichtung 28 ist darüber hinaus auch bereits in Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet.

[0041] Bei einer Drehbewegung der Bohrkrone 2 und des Bohrgestänges 3 entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgt durch die Förderschnecke bzw. Leiteinrichtung 28 ein sicherer Abtransport von abgebautem Material durch den Ringraum 31 zwischen dem Mantelrohr 4 und dem Bohrgestänge 3 als auch durch den Ringraum zwischen dem Bohrgestänge 3 und dem an das Mantelrohr 4 anschließende Hüllrohr 6.

[0042] Neben einem insbesondere durch das Mantelrohr 4 mit relativ großer Stärke und verstärktem Querschnitt ermöglichte zielgerichtete und genaue Bohren läßt sich somit durch eine gezielte Abförderung des abgebauten Materials die Bohrgeschwindigkeit verbessern als auch die Richtungsgenauigkeit erhöhen.

[0043] Für eine periodische Reinigung insbesondere der Durchtrittsöffnungen 24, welche gegebenenfalls durch abzutransportierendes Material verlegt werden können, kann die Bohrkrone 2 in Anlage an das Mantelrohr 4 entsprechend dem Pfeil 29 zurückgezogen werden, wodurch ein Verschieben der Leiteinrichtung bzw. Förderschnecke 28 relativ zu den Durchtrittsöffnungen 24 erfolgt, so daß durch den Mitnahmeeffekt eine Reinigungswirkung der Durchtrittsöffnungen 24 erzielbar ist. Darüber hinaus kann durch eine Drehbewegung des Bohrgestänges 2 entgegen der eigentlichen Abbaurichtung, d.h. beispielsweise im Uhrzeigersinn in der in Fig. 9 und 10 gezeigten Darstellung eine Reinigung der Durchtrittsöffnungen 24 durch die umgekehrte Förderrichtung der Förderschnecke 28 bewirkt werden.

[0044] Nach der erfolgten Reinigung erfolgt wiederum eine Beaufschlagung der Bohrkrone 2 in Richtung des Pfeils 30 der Fig. 9 zur Fortführung des Abbauvorgangs.

[0045] Durch die Übertragung der Kräfte vom Bohrgestänge 3 auf das Mantelrohr 4 als auch das Hüllrohr 6 unter Zwischenschaltung der hülsenförmigen Zwischenelemente 8 bzw. 10 wird darüber hinaus sichergestellt, daß die mit dem Bohrgestänge 3 unmittelbar gekoppelte Bohrkrone 2 sowohl zu einer Drehals auch zu einer Schlagbewegung beaufschlagbar ist, während sowohl das Mantelrohr 4 als auch das Hüllrohr 6 lediglich in axialer Richtung bzw. Längsrichtung des herzustellenden Bohrlochs ohne Rotationsbeanspruchung in das Bohrloch eingebracht werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei durch eine an einem Bohrgestänge (3) gelagerte Bohrkrone (2) durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch gebildet wird und ein mit der Bohrkrone (2) gekoppeltes Hüllrohr (6) in das Bohrloch eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (6) in einer Aufnahme an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone (2) abgewandten Ende eines mit der Bohrkrone (2) gekoppelten Mantelrohrs (4) aufgenommen wird, und daß das Hüllrohr (6) an dem von der Bohrkrone (2) abgewandten Ende einer Schlag- bzw. Druckbeanspruchung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem von der Bohrkrone (2) abgewandten Ende wirkende Druckbeanspruchung auf das Hüllrohr (6) geringer als eine von der Bohrkrone (2) auf das Mantelrohr (4) ausgeübte Zugbeanspruchung gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Bohrkrone (2) relativ zum Mantelrohr (4) und/oder Hüllrohr (6) drehbar gelagert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß abgebautes Material über wenigstens eine Öffnung im Bereich der Anschlußstelle zwischen der Bohrkrone (2) und dem Mantelrohr (4) und/oder eine in Abstand von der Anschlußstelle zwischen Bohrkrone (2) und Mantelrohr (4) vorgesehene Durchtrittsöffnung in den zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges (2) und dem Innenumfang des Mantelrohrs (4) und des daran anschließenden Hüllrohrs (6) definierten Ringraum (31) eingebracht wird und aus dem Bohrloch ausgebracht wird.

5. Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei eine an einem Bohrgestänge (3) gelagerte Bohrkrone (2) durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch bildet und ein mit der Bohrkrone (2) gekoppeltes Hüllrohr (6) in das Bohrloch einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (6) in einer Aufnahme (5) an dem von der Abbaufläche der Bohrkrone (2) abgewandten Ende eines mit der Bohrkrone (2) gekoppelten Mantelrohrs (4) aufgenommen ist, und daß eine Schlag- bzw. Druckbeanspruchung auf das von der Bohrkrone (2) abgewandte Ende des Hüllrohrs (6) ausgeübt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein hülsenartiges Zwischenelement (8) zur Übertragung einer durch das Bohrgestänge (3) auf das Mantelrohr (4) ausgeübten Zugbeanspruchung zur Kopplung des Mantelrohrs (4) mit der Bohrkrone (2) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein hülsenartiges Zwischenelement (10) zur Übertragung einer durch das Bohrgestänge (3) auf das Hüllrohr (6) ausgeübten Druckbeanspruchung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagfläche (13, 18) der hülsenförmigen Zwischenelemente (8, 10) zwischen dem Bohrgestänge (3) und dem Mantelrohr (4) als auch zwischen dem Bohrgestänge (3) und dem von der Bohrkrone (2) abgewandten Ende des Hüllrohrs (6) jeweils von einer einen spitzen Winkel mit der Längsachse (19) des Bohrgestänges (3) und des Mantelrohrs (4) und des Hüllrohrs (6) einschließenden Anschlagfläche gebildet ist, welche mit entsprechenden, komplementären Anschlagflächen (12, 17) des Bohrgestänges (3) bzw. eines damit gekoppelten Adapters (7) zusammenwirken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (13) des Zwischenelements (8) zwischen dem Bohrgestänge (3) und dem Mantelrohr (4) größer ist als die Anschlagfläche (18) des Zwischenelements (10) zwischen dem Bohrgestänge (3) und dem von der Bohrkrone (2) abgewandten Ende des Hüllrohrs (6).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Bohrkrone (2) relativ zu dem Mantelrohr (4) und/oder Hüllrohr (6) drehbar gelagert ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D) des Mantelrohrs (4) den Außendurchmesser (d) des Hüllrohrs (6) übersteigt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (4) einen gegenüber dem Hüllrohr (6) verstärkten Querschnitt und/oder erhöhte Festigkeit aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung von aneinander angrenzenden Hüllrohrelementen (6', 6") muffenartige Elemente (21) vorgesehen sind, welche jeweils aneinander anschließende Endbereiche der Hüllrohrelemente übergreifen und mit Vorsprüngen bzw. Erhebungen (22) ausgebildet bzw. ausbildbar sind, welche in komplementäre Vertiefungen bzw. Ausnehmungen (23) am Umfang der Hüllrohrelemente (6', 6") eingreifen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die muffenartigen Elemente (21) im Bereich der Vorsprünge bzw. Erhebungen (22) mit verringertem Materialquerschnitt ausgebildet sind und daß die Vorsprünge bzw. Erhebungen (22) nach einem Anordnen der muffenartigen Elemente (21) am Außenumfang der miteinander zu verbindenden Hüllrohrelemente (6', 6") entsprechend den Vertiefungen (23) der Hüllrohrelemente (6', 6") ausbildbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Sicherungselemente (20), wie beispielsweise bolzenförmige Stifte oder Zapfen, zum Positionieren und/oder Festlegen der muffenartigen Elemente (21) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Festlegung des Mantelrohrs (4) an der Bohrkrone (2) und/oder einem damit verbundenen Schlagschuh bzw. Adapter (7) wenigstens eine Durchtrittsöffnung für ein Einbringen von abgebautem Material in den zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges (3) und dem Innenumfang des Mantelrohrs (4) und des daran anschießenden Hüllrohrs (6) gebildeten Ringraum (31) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkrone (2) bzw. ein damit verbundener Adapter (7) an ihrer (seiner) von der Abbaufläche abgewandten Rückseite mit einer polygonförmigen Profilierung (32) versehen ist, welche bei einem Zurückziehen relativ zum Mantelrohr (4) in eine komplementäre, polygonförmige Aufnahmeöffnung (33) des Adapters (7) bzw. Zwischenelements (8) zur Kopplung mit dem Mantelrohr (4) eintritt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß in Abstand von der Anschlußstelle zwischen der Bohrkrone (2) und/oder dem Adapter (7) und dem Mantelrohr (4) wenigstens eine Durchtrittsöffnung (24) am Umfang des Mantelrohrs (4) vorgesehen ist, welche in das Innere des zwischen dem Außenumfang des Bohrgestänges (3) und dem Innenumfang des Mantelrohrs (4) definierten Ringraums (31) mündet.

Claims

1. A method for boring or drilling, in particular percussion drilling or rotary percussion drilling, holes in soil or rock, wherein a borehole is formed by a percussive and/or rotary movement carried out by a drill bit (2) mounted on a drill rod assembly (3) and a jacket tube (6) coupled with the drill bit (2) is introduced into the borehole, characterized in that the jacket tube (6) is received in a socket provided on the end facing away from the drill bit working surface, of an envelope tube (4) coupled with the drill bit (2), and that the jacket tube (6) is subjected to a percussive and/or compressive stress on its end facing away from the drill bit (2).

2. A method according to claim 1, characterized in that the compressive stress acting on the jacket tube (6) on its end facing away from the drill bit (2) is chosen to be smaller than the tensile stress exerted by the drill bit (2) on the envelope tube (4).

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the drill bit (2), in a manner known per se, is rotationally mounted relative to the envelope tube (4) and/or jacket tube (6).

4. A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that excavated material, via at least one opening provided in the region of the connection site between the drill bit (2) and the envelope tube (4) and/or a passage opening provided at a distance from the connection site between the drill bit (2) and the envelope tube (4), is introduced into the annular space (31) defined between the outer periphery of the drill rod assembly (3) and the inner peripheries of the envelope tube (4) and the adjoining jacket tube (6), and carried off the borehole.

5. A device for boring or drilling, in particular percussion drilling or rotary percussion drilling, holes in soil or rock, wherein a borehole is formed by a percussive and/or rotary movement carried out by a drill bit (2) mounted on a drill rod assembly (3) and a jacket tube (6) coupled with the drill bit (2) is capable of being introduced into the borehole, characterized in that the jacket tube (6) is received in a socket (5) provided on the end facing away from the drill bit working surface, of an envelope tube (4) coupled with the drill bit (2), and that a percussive and/or compressive stress is exerted on the end of the jacket tube (6) facing away from the drill bit (2).

6. A device according to claim 5, characterized in that, for the coupling of the envelope tube (4) with the drill bit (2), a sleeve-like intermediate element (8) is provided for the transmission of a tensile stress exerted by the drill rod assembly (3) on the envelope tube (4).

7. A device according to claim 5 or 6, characterized in that a sleeve-like intermediate element (10) is provided for the transmission of a compressive strength exerted by the drill rod assembly (3) on the jacket tube (6).

8. A device according to claim 6 or 7, characterized in that a stop surface (13, 18) of the sleeve-shaped intermediate elements (8, 10) provided between the drill rod assembly (3) and the envelope tube (4) as well as between the drill rod assembly (3) and the jacket tube end facing away from the drill bit (2) is each comprised of a stop surface enclosing an acute angle with the longitudinal axis (19) of the drill rod assembly (3) and the envelope tube (4) and the jacket tube (6), which stop surfaces cooperate with respective complementary stop surfaces (12, 17) of the drill rod assembly (3) or an adapter (7) coupled therewith.

9. A device according to claim 8, characterized in that the stop surface (13) of the intermediate element (8) provided between the drill rod assembly (3) and the envelope tube (4) is larger than the stop surface (18) of the intermediate element (10) provided between the drill rod assembly (3) and the jacket tube end facing away from the drill bit (6).

10. A device according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the drill bit (2), in a manner known per se, is rotationally mounted relative to the envelope tube (4) and/or jacket tube (6).

11. A device according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the outer diameter (D) of the envelope tube (4) exceeds the outer diameter (d) of the jacket tube (6).

12. A device according to any one of claims 5 to 11, characterized in that the envelope tube (4) has an elevated cross section and/or elevated strength relative to the jacket tube (6).

13. A device according to any one of claims 5 to 12, characterized in that, for the connection of adjoining jacket tube elements (6', 6"), sleeve-like elements (21) are provided, each overlapping adjoining end regions of the jacket tube elements and formed, or capable of being formed, with projections or elevations (22) engaging in complementary depressions or recesses (23) provided about the peripheries of the jacket tube elements (6', 6").

14. A device according to claim 13, characterized in that the sleeve-like elements (21) are designed to have reduced material cross sections in the region of the projections or elevations (22), and that the projections or elevations (22) are capable of being formed to correspond with the depressions (23) of the jacket tube elements (6', 6") after the arrangement of the sleeve-like elements (21) on the outer peripheries of the jacket tube elements (6', 6") to be connected.

15. A device according to claim 13 or 14, characterized in that additional securing elements (20) such as, for instance, pin-shaped studs or spigots are provided for the positioning and/or fixing of the sleeve-like elements (21).

16. A device according to any one of claims 5 to 15, characterized in that, in the region of fixation of the envelope tube (4) to the drill bit (2) and/or an impact shoe or adapter (7) connected therewith, at least one passage opening for the introduction of excavated material into the annular space (31) formed between the outer periphery of the drill rod assembly (3) and the inner peripheries of the envelope tube (4) and the adjoining jacket tube (6) is provided.

17. A device according to claim 16, characterized in that the drill bit (2), or an adapter (7) connected therewith, on its rear side facing away from the working surface, is provided with a polygonal profile (32) which, at a retraction relative to the envelope tube (4), enters a complementary polygonal reception opening (33) of the adapter (7) or intermediate element (8) for coupling with the envelope tube (4).

18. A device according to claim 16 or 17, characterized in that at least one passage opening (24) is provided on the periphery of the envelope tube (4) at a distance from the connection site between the drill bit (2) and/or adapter (7) and the envelope tube (4), which passage opening opens into the interior of the annular space (31) defined between the outer periphery of the drill rod assembly (3) and the inner periphery of the envelope tube (4).

Revendications

1. Procédé de forage, en particulier de forage à percussion ou par rotary-percussion, de trous dans de la terre ou de la pierre, dans lequel un trou de sonde est formé par un trépan (2) monté sur une tige de forage (3), par un mouvement de percussion et/ou de rotation, et un fourreau (6) couplé au trépan (2) est introduit dans le trou de sonde, caractérisé en ce que le fourreau (6) est reçu dans un logement sur l'extrémité opposée au front de taille du trépan (2), d'un tube d'enveloppe (4) couplé au trépan (2), et que le fourreau (6) est soumis à une contrainte de percussion ou de pression sur l'extrémité opposée au trépan (2).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrainte de pression sur le fourreau (6), exercée sur l'extrémité opposée au trépan (2), est choisie à une valeur plus faible que celle d'une contrainte de traction, exercée par le trépan (2) sur le tube d'enveloppe (4).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le trépan (2) est monté tournant de manière connue en soi par rapport au tube d'enveloppe (4) et/ou au fourreau (6).

4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que du matériau abattu est introduit, au travers d'au moins une ouverture dans la zone de l'endroit de raccordement entre le trépan (2) et le tube d'enveloppe (4) et/ou d'une ouverture de passage, prévue à distance de l'endroit de raccordement entre le trépan (2) et le tube d'enveloppe (4), dans l'espace annulaire (31) défini entre le pourtour extérieur de la tige de forage (2) et le pourtour intérieur du tube d'enveloppe (4) et du fourreau (6) s'y raccordant, et est évacué du trou de sonde.

5. Dispositif de forage, en particulier de forage à percussion ou par rotary-percussion, de trous dans de la terre ou de la pierre, dans lequel un trépan (2) monté sur une tige de forage (3), forme un trou de sonde par un mouvement de percussion et/ou de rotation, et un fourreau (6) couplé au trépan (2) peut être introduit dans le trou de sonde, caractérisé en ce que le fourreau (6) est reçu dans un logement (5) sur l'extrémité opposée au front de taille du trépan (2), d'un tube d'enveloppe (4) couplé au trépan (2), et qu'une contrainte de percussion ou de pression est exercée sur l'extrémité du fourreau (6) opposée au trépan (2).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un élément intermédiaire (8) en forme de douille est prévu pour la transmission d'une contrainte de traction, exercée par la tige de forage (3) sur le tube d'enveloppe (4), pour le couplage du tube d'enveloppe (4) au trépan (2).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'un élément intermédiaire (10) en forme de douille est prévu pour la transmission d'une contrainte de pression exercée par la tige de forage (3) sur le fourreau (6).

8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une surface de butée (13, 18) des éléments intermédiaires (8, 10) en forme de douilles entre la tige de forage (3) et le tube d'enveloppe (4), comme entre la tige de forage (3) et l'extrémité opposée au trépan (2) du fourreau (6), est respectivement formée par une surface de butée formant un angle aigu avec l'axe longitudinal (19) de la tige de forage (3) et du tube d'enveloppe (4) et du fourreau (6), lesquelles surfaces de butée coopèrent avec des surfaces de butée (12, 17) correspondantes, complémentaires, de la tige de forage (3) ou d'un adaptateur (7) couplé à cette dernière.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface de butée (13) de l'élément intermédiaire (8) entre la tige de forage (3) et le tube d'enveloppe (4) est plus grande que la surface de butée (18) de l'élément intermédiaire (10) entre la tige de forage (3) et l'extrémité du fourreau (6) opposée au trépan (2).

10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le trépan (2) est monté tournant de manière connue en soi par rapport au tube d'enveloppe (4) et/ou au fourreau (6).

11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le diamètre extérieur (D) du tube d'enveloppe (4) dépasse par le haut le diamètre extérieur (d) du fourreau (6).

12. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que le tube d'enveloppe (4) présente une section transversale renforcée et/ou une résistance accrue par rapport au fourreau (6).

13. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que des éléments en forme de manchons (21) sont prévus pour l'assemblage d'éléments de fourreau (6', 6") respectivement limitrophes, lesquels éléments recouvrent des zones d'extrémité se raccordant les unes aux autres des éléments de fourreau et étant et/ou pouvant être réalisés avec des saillies ou des bosses (22), qui s'engagent dans des évidements ou creux (23) complémentaires sur le pourtour des éléments de fourreau (6', 6'').

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments (21) en forme de manchons sont réalisés dans la zone des saillies ou bosses (22) avec une section transversale de matériau réduite, et que les saillies ou bosses (22) sont réalisables après un agencement des éléments (21) en forme de manchons sur le pourtour extérieur des éléments de fourreau (6', 6"), à assembler entre eux, en conformité avec les évidements (23) des éléments de fourreau (6', 6").

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que des éléments de sécurité supplémentaires (20), tels que par exemple broches ou tourillons en forme d'axes, sont prévus pour le positionnement et/ou la fixation des éléments (21) en forme de manchons.

16. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 15, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la zone de la fixation du tube d'enveloppe (4) sur le trépan (2) et/ou un sabot de percussion ou adaptateur (7) assemblés avec ce dernier, au moins une ouverture de passage pour une introduction de matériau abattu dans l'espace annulaire (31), formé entre le pourtour extérieur de la tige de forage (3) et le pourtour intérieur du tube d'enveloppe (4) et du fourreau (6) s'y raccordant.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le trépan (2) ou un adaptateur (7) assemblé avec ce dernier est muni sur son côté arrière, opposé au front de taille, d'un profilage polygonal (32), qui pénètre lors d'un recul par rapport au tube d'enveloppe (4) dans une ouverture de réception (33) polygonale, complémentaire, de l'adaptateur (7) ou de l'élément intermédiaire (8) pour l'accouplement avec le tube d'enveloppe (4).

18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'au moins une ouverture de passage (24) sur le pourtour du tube d'enveloppe (4) est prévue à distance de l'endroit de raccordement entre le trépan (2) ou l'adaptateur (7) et le tube d'enveloppe (4), laquelle ouverture débouche dans l'intérieur de l'espace annulaire (31) défini entre le pourtour extérieur de la tige de forage (3) et le pourtour intérieur du tube d'enveloppe (4).

Zeichnung